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2.3 温度测量模块
LM35 是很常用且易用的温度传感器元件,在元器件的应用上也只需要一个LM35元件,只利用一个模拟接口就可以,难点在于算法上的将读取的模拟值转换为实际的温度。目前,已有两种型号的LM35可以提供使用。LM35DZ输出为0℃~100℃,而LM35CZ输出可覆盖-40℃~110℃,且精度更高,两种芯片的精度都比LM35高,不过价格也稍高。结合本设计应用,我们选择LM35DZ即可。规格参数,工作电压:直流4~30V;工作电流:小于133μA;输出电压:+6V~-1.0V;输出阻抗:1mA负载时0.1Ω;精度:0.5℃精度(在+25℃时);漏泄电流:小于60μA;比例因数:线性+10.0mV/℃;非线性值:±1/4℃;校准方式:直接用摄氏温度校准;额定使用温度范围:-55~+150℃。引脚说明:①电源负GND;②电源正VCC;③信号输出S; 2.4 水位检测模块
采用投入式液位计。投入式液位计又称为静压投入式液位变送器,是一种测量液位的压力传感器.由于液体静压与该液体的高度成比例,该液位计就是根据这一原理采用隔离型扩散硅敏感元件或陶瓷电容压力敏感传感器作为测量元件,将静压转换为电信号,经过高可靠性的放大处理电路及精密温度补偿,将被测介质的表压或绝压转换为标准的电压或电流信号。本产品体积小巧,使用安装方便,直接投入水中即可测量出变送器末端到液面的液位高度。
查资料得,应选取YWZ-200液位计。
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2.5 喂食器模块
1)驱动采用步进电机。步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。通俗一点讲:当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(及步进角)。你可以通过控制脉冲个数来控制角位移量,从而达到准确定位的目的;同时你也可以通过控制脉冲频率来控制电机转动的速度和加速度,从而达到调速的目的。选型MP28GA,具体参数如下:
2)机械结构采用步进电机驱动自己设计的食物储存器里,具体设计见下一章内容。
2.6换水模块
采用单片机控制电磁阀定期打开,来控制换水。
选用直动式电磁阀。直动式电磁阀,通电时,电磁线圈产生电磁力把关闭件从阀座上提起,阀门打开;断电时,电磁力消失,弹簧把关闭件压在阀座上,阀门关闭。翻阅相关资料,选取JY2303型号,其相关参数如下:尺寸,25;阀座直径,25mm;流量系数,12.0kv;流体压力范围0~0.8MPa
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2.7 显示模块
方案1:采用七段数码管显示。数码管是一类数字形式的显示屏,通过对其不同的管脚输入相对的电流,会使其发亮,从而显示出数字能够显示时间、温度等参数。由于它的价格便宜、使用简单、在电器,特别是家电领域应用极为广泛,但数码管显示屏不能显示汉字[10]。
方案2:采用1602LCD显示屏。字符型液晶模块是一种用5x7点阵图形来显示字符的液晶显示器,根据显示的容量可以分为1行16个字、2行16个字、2行20个字等等。该液晶显示器体积小、功耗低、显示内容丰富、超薄轻巧使用方便,在各种仪器仪表和低功耗应用系统中应用广泛[11]。
方案3:采用全彩LED显示屏。该彩屏不仅能够显示数字、字符而且能够显示图像,性能稳定,色彩艳丽,画面逼真,在手机,相机等数码产品中有着广泛的应用。但这种显示屏相比较而言价格较贵。
综合设计要求,系统需要显示数字、字符但不需要显示画面,为了节约成本我们采用方案2。
1602LCD主要技术参数:
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显示容量为16×2个字符;芯片工作电压为4.5~5.5V;工作电流为2.0mA(5.0V);模块最佳工作电压为5.0V;字符尺寸为2.95×4.35(W×H)mm。 1602液晶接口引脚定义:
接口说明:
1、两组电源 一组是模块的电源 一组是背光板的电源 一般均使用5V供电。本次试验背光使用3.3V供电也可以工作。
2、VL是调节对比度的引脚,串联不大于5KΩ的电位器进行调节。本次实验使用1KΩ的电阻来设定对比度。其连接分高电位与低电位接法,本次使用低电位接法,串联1KΩ电阻后接GND。
3、RS 是很多液晶上都有的引脚 是命令/数据选择引脚 该脚电平为高时表示将进行数据操作;为低时表示进行命令操作。
4、RW 也是很多液晶上都有的引脚 是读写选择端 该脚电平为高是表示要对液晶进行读操作;为低时表示要进行写操作。
5、E 同样很多液晶模块有此引脚 通常在总线上信号稳定后给一正脉冲通知把数据读走,在此脚为高电平的时候总线不允许变化。
6、D0—D7 8 位双向并行总线,用来传送命令和数据。 7、BLA是背光源正极,BLK是背光源负极。 1602液晶的基本操作分以下四种:
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